1、殼聚糖納米粒與細胞相互作用的機制研究殼聚糖納米粒與細胞相互作用的機制研究鄭愛萍ab劉會雪a袁蘭c孟萌a王堅成a張烜a張強ada北京大學藥學院b軍事醫(yī)學科學院毒物藥物研究所c北京大學醫(yī)學分析中心d國家天然與仿生藥物重點實驗室中文摘要：目的：中文摘要：目的：探討殼聚糖納米粒與細胞間相互作用的機制，并闡明其與殼聚糖分子作用機制的異同。方法：方法：以Caco2細胞為細胞模型，考察殼聚糖納米粒和殼聚糖分子的經(jīng)細胞攝取機制，并采用激光共聚焦技術(shù)觀察

2、骨架蛋白Factin及緊密連接蛋白Zo1的結(jié)構(gòu)變化，進一步運用FTIR技術(shù)、Raman技術(shù)及熒光偏振技術(shù)考察對殼聚糖納米粒和殼聚糖分子對細胞膜流動性的影響以及利用SPR技術(shù)實時檢測納米粒與細胞的相互作用。結(jié)果：結(jié)果：殼聚糖納米粒經(jīng)Caco2細胞的攝取與殼聚糖的分子量和脫乙酰度密切相關(guān)，即殼聚糖的分子量越大，脫乙酰度越高，則殼聚糖納米粒經(jīng)細胞的攝取量越大。殼聚糖分子經(jīng)Caco2細胞的攝取僅與殼聚糖的脫乙酰度有關(guān)，而殼聚糖的分子量不能影響其

3、攝取。激光共聚焦顯示殼聚糖納米粒能夠與細胞發(fā)生相互作用，并且納米粒通過穿細胞途徑進入細胞。此外，殼聚糖納米粒主要存在于Caco2細胞單層的頂端，難以到達基底端，而殼聚糖分子僅吸附于絨毛層，不能向殼聚糖納米粒那樣插入膜內(nèi)。對于緊密連接蛋白，殼聚糖及殼聚糖納米粒能夠造成Factin環(huán)的缺失，使得Factin環(huán)顯示不連續(xù)，并能使緊密連接上的ZO1蛋白解散，并且殼聚糖納米粒的作用強度大于殼聚糖分子。傅立葉紅外光譜法（FTIR），激光拉曼光譜法（

4、Raman）和熒光偏振法的結(jié)果表明殼聚糖納米粒能增加膜脂的流動性，降低膜的微粘度，改變膜蛋白構(gòu)象，這些作用都有利于藥物的跨細胞轉(zhuǎn)運。SPR技術(shù)表明殼聚糖納米?；驓ぞ厶欠肿优cC6細胞間具有很強的相互作用，折射率變化較大，在作用30min內(nèi)，SPR信號升高并且具有濃度依賴性。結(jié)論：結(jié)論：殼聚糖納米粒是口服給藥系統(tǒng)的優(yōu)良載體，殼聚糖納米粒與殼聚糖分子的作用機制不同。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：殼聚糖納米粒Caco2細胞相互作用moleculesinliv

5、ingC6cellsweremonitedanalyzedbytheSPRbasedcytosens.Thesignalbegantoincreasewithin30minaftertheadditionofCSNPsCSmolecules.TheseresponseswerestronglydependentontheconcentrationsofCSNPsCS.Conclusion:CSNPswereanexcellentvect

6、faladministrationtherewassignificantlydifferentmechanismbetweenCSNPsCS.Keywds:chitosannanoparticleCaco2cellsinteraction口服給藥是患者最易接受的給藥方式，具有簡單、方便、快捷的特點，但由于肝臟的首過效應(yīng)及胃腸道消化酶的降解破壞使得很多藥物的口服生物利用度很低，尤其是蛋白多肽類藥物只能通過注射途徑給藥，從而給患者帶來極大痛

7、苦和不便。近十幾年來，隨著新型載體材料的涌現(xiàn)，藥物新劑型及新型給藥系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，其中口服納米載體給藥系統(tǒng)由于具有巨大的表面積能夠顯著地提高藥物的生物利用度，并具有改善難溶藥物的口服吸收以及靶向和定位釋藥的特點等而成為目前藥劑學研究的熱點[16]。殼聚糖（Chitosan）是由天然高分子甲殼素衍生而得到的一種氨基多糖，是自然界唯一存在的荷正電荷的堿性多糖，具有生物黏附性及吸收促進作用，因此是粘膜給藥系統(tǒng)的優(yōu)良載體[7]。殼聚糖納米粒

8、已在口服、鼻腔、肺部、直腸等給藥系統(tǒng)中獲得廣泛研究，尤其對于蛋白多肽類藥物的口服給藥系統(tǒng)[810]。已有相關(guān)研究闡明殼聚糖分子的促吸收作用機制，但有關(guān)殼聚糖納米粒的作用機制的研究較少，尤其是兩者之間作用機制的異同比較還未見相關(guān)報道。因此本研究以殼聚糖納米粒作為研究對象，運用熒光探針技術(shù)，綜合分子生物學、細胞生物學以及生物物理學等交叉學科的知識，系統(tǒng)開展載體給藥系統(tǒng)與細胞相互作用的機制研究，考察殼聚糖納米粒的經(jīng)細胞攝取機制、對細胞膜流動性

9、的影響、對緊密連接蛋白的影響以及實時檢測納米粒與細胞的相互作用，并進一步闡明與殼聚糖分子的作用機制的異同。一一材料與儀器材料與儀器藥品與試劑：藥品與試劑：殼聚糖（山東青島思特有限公司）；三聚磷酸鈉（pentasodiumtripolyphosphate，TPP，天津市天河化學試劑廠）；DMEM培養(yǎng)基（GIBCO公司，USA）；標準胎牛血清（FBS，Hyclone，USA）；非必須氨基酸（Nonessentialaminoacids）購自